(57)【要約】【課題】ヒートローラの軸方向の位置決め構造を簡素化して、組付けや分解に要する工数を減少させると共に、画像形成装置のコストアップを防止する。【解決手段】熱ローラ定着方式の画像形成装置１であって、定着器４の定着フレーム８に、ヒートローラ６の軸方向でローラ端面６ａと当接するリブ１３・１３を設け、ヒートローラ６の軸方向に対して垂直なローラ断面積が、前記リブ１３・１３と対向するローラ最端部で最も狭くなるようにし、ヒートローラ６の軸方向に対して垂直な面内で、前記ローラ端面６ａの一部にのみ当接するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱ローラ定着方式の画像形成装置であって、
画像形成装置本体に、ヒートローラの軸方向における端面と当接する当たり部を設けた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
ヒートローラの軸方向に対して垂直な断面積が、前記当たり部と当接する端面で最も狭くなるようにした、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記当たり部は、ヒートローラの前記端面の一部にのみ当接するようにした、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記当たり部は、ヒートローラとプレスローラとを支持する定着器のフレームに、一体に形成される、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱ローラ定着方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリンターやファクシミリ等に備える画像形成装置においては、トナーの高速定着が可能な熱ローラ定着方式が一般に採用されている。
【０００３】
このような熱ローラ定着方式の定着器において、ヒートローラの軸方向への抜けの防止は、例えば次のようにして行われている。
まず、ヒートローラが、定着器の本体フレームに軸受けを介して半径方向（軸心に直角な方向）に回動自在かつ、軸方向移動自在に支持される。このヒートローラ周面には溝加工が施されており、その溝にＣリング等の切欠きリングを嵌合すると、ローラ外周上に突出部が設けられたことになる。そして、該突出部と本体フレームの軸受けとの当接を利用して、ヒートローラの軸方向の移動が規制される。
【０００４】
また、特許文献１に開示される技術では、ヒートローラの外周上に一体焼成したリング状突起を形成することで、ヒートローラの外周上に突出部を設ける構成としている。
該技術の場合は、ローラ周面に溝加工を施してリングを嵌合させる構成の場合に比して、ローラを薄肉化しても強度が低下することがない利点がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２９２６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ヒートローラの外周上に突出部を設ける構成において、ローラ周面に溝加工を施してリングを嵌合させる構成の場合は、部品点数が多く、それに応じて組付工数が多くなり、高コストとなっていた。
その上、近年、環境問題のため、分解しやすい装置設計が望まれているが、リングを嵌合させてしまうと、分解作業性の悪化を招いてしまう。
また、ウォームアップタイム短縮のため、ヒートローラの熱容量を縮小すべくローラが薄肉化される傾向になるが、ローラを薄肉化すると溝加工を行うことがそもそもできなくなってしまう。
【０００７】
また、特許文献１に開示される技術の場合は、ヒートローラの外周上にリング状突起を一体焼成する必要があり、ヒートローラの製造工数の増大や材質の選定等の制限を受けてしまう。
【０００８】
つまり、解決しようとする問題点は、ヒートローラの軸方向の位置決め構造を簡素化して、組付けや分解に要する工数を減少させると共に、画像形成装置のコストアップを防止する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、熱ローラ定着方式の画像形成装置であって、
画像形成装置本体に、ヒートローラの軸方向における端面と当接する当たり部を設けたものである。
この作用としては、ヒートローラが、軸方向の端部で当たり部と当接して、該当たり部側への移動が規制される。特に、ヒートローラの軸方向の両端側に、当たり部を設けることで、ヒートローラが軸方向で位置決めされる。
【００１１】
請求項２においては、ヒートローラの軸方向に対して垂直な断面積が、前記当たり部と当接する端面で最も狭くなるようにしたものである。
この作用としては、ヒートローラと前記当たり部との当接部における摩擦抵抗が低減される。
【００１２】
請求項３においては、前記当たり部は、ヒートローラの前記端面の一部にのみ当接するようにしたものである。
この作用としては、ヒートローラの軸方向の端面の全体に、当たり部とが当接する場合に比して摩擦抵抗が低減され、ヒートローラの回転がスムーズとなる。
【００１３】
請求項４においては、前記当たり部は、ヒートローラとプレスローラとを支持する定着器のフレームに、一体に形成されるものである。
この作用としては、ヒートローラとプレスローラとの間に位置ズレが生じることがない。定着処理に不具合が生じることがない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
請求項１においては、ヒートローラの外周上に突出部を設けることなく、ヒートローラの軸方向への移動規制を行うことができ、軸方向でのローラの位置決め構造が簡素化される。
【００１６】
請求項２においては、画像形成装置の耐久性が向上する。
【００１７】
請求項３においては、画像形成装置の耐久性が向上する。
【００１８】
請求項４においては、トナーの定着処理において、印字ミスや印字位置のズレなどが発生することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態である画像形成装置１について、図面を用いて説明する。
本発明の画像形成装置は、熱ローラ定着方式を採用した装置であり、ヒートローラとプレスローラとを備え、記録紙上のトナーに熱および圧力を加えて、トナー定着を行う構成である。
また、熱ローラ定着方式が採用される画像形成装置としては、ファクシミリ、プリンタ等がある。
【００２０】
図１に示すように、画像形成装置１には、記録紙８の供給源としての給紙装置５０が付設されており、給紙装置５０から画像形成装置１を通過する記録紙搬送路１０が形成されている。
この記録紙搬送路１０に沿い、給紙装置５０を最上流として下流側へ向けて、トナー室２２を備える現像器２、感光体ドラム３および転写ローラ３２、定着装置４が配置されている。これらの装置により画像形成装置１が構成され、給紙装置５０から繰り出された記録紙８に画像情報が転写され、トナーの定着が行われる。
【００２１】
図１、図２に示すように、定着器４は、記録紙搬送路１０を挟んで対向するヒートローラ６およびプレスローラ７を備えている。
ヒートローラ６は、中空の円筒状部材で構成されており、本実施の形態では、アルミニウムで形成されるが、鉄、ステンレスなどで形成しても良い。また、ヒートローラ６の内部には、ハロゲンランプ２７等の加熱手段が配置されて、ヒートローラ６の加熱が行われる。
プレスローラ７は、金属製のローラ軸１４をゴム１５で被覆して構成される。
そして、ヒートローラ６とプレスローラ７とにより、トナー像が転写された記録紙８を、両ローラ６・７間で加熱および加圧し、トナー像を記録紙に定着させる。
【００２２】
ヒートローラ６の端部には、ヒートローラ３に回転駆動力を伝達するための駆動ギヤ１２が設けられている。図１に示すように、該駆動ギヤ１２は、画像形成装置１に備える駆動伝達機構２８に備えるギヤ２９と噛合しており、該駆動伝達機構２８の駆動に連動して回転する。そして、該駆動ギヤ１２と一体的であるヒートローラ３が、駆動伝達機構２８の駆動により回転駆動される。
【００２３】
次に、図２、図３を用いて、ヒートローラ６の周辺構造について説明する。
本実施の形態では、画像形成装置１に、ヒートローラ６とプレスローラ７とを備える定着器４が設けられている。そして、ヒートローラ６が、定着器４の定着フレーム８に支持されて、画像形成装置１の本体に支持される構成となっている。
また、以下においては、記録紙搬送方向を前後方向として、方向を定義する。
【００２４】
図２に示すように、ヒートローラ６の軸方向の両端部には、それぞれ軸受け９が設けられている。軸受け９・９は、定着フレーム８にヒートローラ６側へ突出して形成されるリブ８ａ・８ａにそれぞれ固設される。そして、ヒートローラ６は、軸受け９・９により、該ヒートローラ６の半径方向（軸方向に対して垂直な方向）の移動が制止される。
【００２５】
また、ヒートローラ６の一方の端部には、該ヒートローラ６の外周上に駆動ギヤ１２が設けられている。
具体的には、ヒートローラ６に、軸方向のローラ端面６ａより内側に向けて長孔状（Ｕ字状）の切欠き６ｂが形成されると共に、該切欠き６ｂと嵌合する突出部１２ａが、駆動ギヤ１２の内周に突出形成されている。そして、切欠き６ｂと突出部１２ａとの嵌合により、駆動ギヤ１２はヒートローラ６に対して、該ローラ６の半径方向での移動を制止される。駆動ギヤ１２は、図示せぬ駆動伝達機構に備えるギヤと噛合して、該駆動伝達機構の駆動により回転駆動されるものであるが、以上の嵌合構成により、駆動ギヤと１２とヒートローラ６とが一体的に回転する。
また、駆動ギヤ１２のヒートローラ６に対する軸方向での位置決めは、定着フレーム８にヒートローラ６側へ突出して形成されるリブ８ｂにより行われる。ヒートローラ６は、以下で説明する構成により、定着フレーム８に対して軸方向で位置決めされるので、それに伴って、駆動ギヤ１２の定着フレーム８に対する軸方向での位置決めが行われる。
【００２６】
図２、図３に示すように、定着フレーム８には、ヒートローラ６の軸方向における端面（ローラ端面６ａ）と当接する当たり部が設けられている。
該当たり部は、定着フレーム８の内面上に突出形成したリブ１３・１３からなっており、前記ローラ端面６ａに、該ローラ端面６ａに対向する各リブ１３の各リブ端面１３ａが、当接する。
なお、本実施の形態では、該当たり部は、ヒートローラ６の両端側に設けられている。
【００２７】
このため、ヒートローラ６が、軸方向の端部で当たり部と当接して、該当たり部側への移動が規制される。
特に、ヒートローラ６の軸方向の両端側に、当たり部を設けることで、ヒートローラ６が軸方向で位置決めされる。
【００２８】
したがって、ヒートローラ６の外周上に突出部を設けることなく、ヒートローラ６の軸方向への移動規制を行うことができ、軸方向でのローラの位置決め構造が簡素化される。
一方、従来のように、ヒートローラ６の外周上に突出部を形成する場合は、ヒートローラ６に溝加工を施してリングを嵌合させたり、ヒートローラ６の外周上に突出部を一体形成したりする必要があり、部材点数の増加や組付けおよび分解の工数の増加、あるいはヒートローラ６の加工にコストを要することとなる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、ヒートローラ６は、定着器４に備える定着フレーム８に設けた当たり部（リブ１３・１３）により、軸方向での移動を規制される構成である。ここで、ヒートローラ６は、画像形成装置１内の固定フレームに支持される構成であればよく、当たり部の配置個所は、画像形成装置１内の固定フレームの一つである定着フレーム８に限定されるものではない。
【００３０】
また、本実施の形態では、各リブ１３は、耐摩擦摩耗性および耐疲労性性能の高いＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂で形成されている。なお、各リブ１３を、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）樹脂で形成するものとしても良い。
【００３１】
前記プレスローラ７は、次の構成により、定着フレーム８に支持される。
定着フレーム８の（記録紙搬送方向の）左右には、プレスローラ７を支持するための支持フレーム１６・１６が、それぞれ配置されており、該支持フレーム１６・１６は定着フレーム８に固設されている。
各支持フレーム１６には、前記ローラ軸１４の端部を枢支する移動体１７がそれぞれスライド自在に設けられて、プレスローラ７がヒートローラ６方向（上下方向）にスライド自在に支持される。
また、各移動体１７と、支持フレーム１６との間には、スプリング１９が介設されており、プレスローラ７がヒートローラ６側に付勢される構成となっている。
【００３２】
つまり、定着器４の定着フレーム８に、ヒートローラ６とプレスローラ７とが支持される構成となっている。
また、ヒートローラ６の軸方向でローラ端面６ａと当接する前記当たり部が、定着フレーム８に一体に形成されている。
【００３３】
このため、ヒートローラ６とプレスローラ７との間に位置ズレが生じることがない。定着処理に不具合が生じることがない。
【００３４】
したがって、トナーの定着処理において、印字ミスや印字位置のズレなどが発生することがない。
【００３５】
また、図２、図３に示すように、前記当たり部を構成するリブ１３・１３は、ローラ端面６ａの一部にのみ、当接するように設けられている。
ここで、リブ１３・１３は、ヒートローラ６の軸方向に対して垂直な面内で、ローラ端面６ａに当接するものである。ヒートローラ６端面の全体は、ヒートローラ６の軸方向に対して垂直な面内で環状であるが、この環状部分の一部にのみリブ１３・１３が当接する。
【００３６】
このため、ヒートローラ６の軸方向のローラ端面６ａの全体に、当たり部とが当接する場合に比して、摩擦抵抗が低減され、ヒートローラ６の回転がスムーズとなる。
【００３７】
したがって、画像形成装置１の耐久性が向上する。
【００３８】
また、図４に示すように、ヒートローラ６の軸方向のローラ端部には、面取りが施されている。これは、ヒートローラ６と前記当たり部（リブ１３）との当接において、ヒートローラ６側で当接面積を削減するための構成である。
ここで、ヒートローラ６は、肉厚一定の円柱形状に形成されており、軸方向のどの部位においても、その横断面積（軸方向に対して垂直な断面積）は、基本的に一定である。この横断面積は、ヒートローラ６の前記一定とした肉厚Ｌ０に比例する。
ところで、ローラ端部においては、面取り加工が施されることにより、前記横断面積が端部以外の部位に比して狭くなっている。つまり、肉厚一定のヒートローラ６において、端部における肉厚は例外的に薄くされている。したがって、ヒートローラ６の最端部において、この横断面積が最小となる。ローラ６の最端部の肉厚Ｌ１は、前記肉厚Ｌ０よりも薄いものであり、従って横断面積も肉厚Ｌ０の部位に比して狭いものとなる。
【００３９】
つまり、ヒートローラ６は、ヒートローラ６の横断面積（軸方向に対して垂直な断面積）が、前記当たり部と当接する端面で最も狭くなるように形成されている。
【００４０】
このため、ヒートローラ６と前記当たり部（リブ１３）との当接における摩擦抵抗が低減される。
【００４１】
したがって、画像形成装置１の耐久性が向上する。
【００４２】
なお、ヒートローラ６側で、ローラ６とリブ１３・１３との当接面積を削減するための構成としては、本実施の形態のように、ローラ端部に面取り加工を施す構成に限定されるものではない。
次に、ヒートローラの端部に角丸め加工を施した場合について説明する。
【００４３】
図５を用いて、本発明の第二の実施の形態におけるヒートローラ１０６の構成について説明する。
第二の実施の形態である画像形成装置は、ヒートローラ１０６の端部の加工構成が、前記ヒートローラ６と異なるのみであり、他の点は同一であるので、同一の点に関する説明を省略する。
ヒートローラ１０６においては、ローラ端部に角丸め加工が施されており、ローラ端面１０６ａとリブ端面１３ａとの当接面積が、軸方向の端部を除く部位に比して、狭められている。ここで、ローラ端面１０６ａは、曲面形状に形成されるヒートローラ６端部のうち、リブ端面１３ａと平行な部位の面積を指している。ローラ１０６の最端部の肉厚Ｌ２は、端部を除く部位の肉厚Ｌ０よりも薄いものであり、従って横断面積も肉厚Ｌ０の部位に比して狭いものとなる。
【００４４】
特に、ヒートローラ６とリブ１３との当接は、面接触に限定されるものではなく、点接触、線接触であっても良い。例えば、角丸め加工によりヒートローラ６端部の断面形状（軸方向に沿った断面の形状）を半円状に形成した場合は、ヒートローラ６とリブ１３との当接は、線接触となる。
つまり、ヒートローラ側において、ヒートローラとリブ１３・１３との当接面積を削減するための構成としては、ヒートローラの軸方向に対して垂直な断面積が、前記当たり部と対向するローラ最端部で最も狭くなるようにすればよい。
【００４５】
図６を用いて、本発明の第三の実施の形態における定着器２０４の構成について説明する。
第三の実施の形態である画像形成装置は、ヒートローラ６および駆動ギヤ１２の位置決めするリブの構成が、第一の実施の形態の定着器４の場合と異なるのみであり、他の点は同一であるので、同一の点に関する説明を省略する。
【００４６】
図６に示すように、ヒートローラ６の両端側で、定着フレーム２０８の内面上にはリブ２１３・２１３が突出形成されている。各リブ２１３には、ローラ端面６ａに対向するローラ側リブ端面２１３ａと、駆動ギヤ１２に対向するギヤ側リブ端面２１３ｂとが、段違い（軸方向位置が相違するように）に形成されている。
そして、ヒートローラ６はその両端側で、両ローラ側リブ端面２１３ａ・２１３ａに略当接して軸方向での移動が規制され、ヒートローラ６の定着フレーム２０８に対する軸方向の位置決めが行われる。また、ギヤ側リブ端面２１３ｂにより、ヒートローラ６に対する駆動ギヤ１２の位置決めが行われ、駆動ギヤ１２の軸方向での定着フレーム２０８に対する軸方向の位置決めが行われる。
【００４７】
以上において、リブ２１３・２１３は、ヒートローラ６の軸方向における端面（ローラ端面６ａ・６ａ）と当接する前記当たり部であると共に、駆動ギヤ１２と当接する当たり部ともなっている。つまり、リブ２１３は、前記定着器４のリブ１３とリブ８ａとを兼用する構成である。
したがって、定着器４において前記リブ１３が有する作用および効果を、定着器２０４においてリブ２１３も備えるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】画像形成装置１の構成を示す概略図である。
【図２】記録紙搬送方向より見た定着器４の断面図である。
【図３】ヒートローラ６の軸方向より見た定着器４の断面図である。
【図４】ローラ端面６ａとリブ端面１３ａとの当接部を示す定着器４の要部断面図である。
【図５】ローラ端面１０６ａとリブ端面１３ａとの当接部を示す第二の実施の形態における定着器の要部断面図である。
【図６】記録紙搬送方向より見た第三の実施の形態における定着器２０４の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    画像形成装置
６    ヒートローラ
６ａ    ローラ端面
７    プレスローラ
８    定着フレーム
１３    リブ
１３ａ    リブ端面
【図２】
2005055721.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005055721.tif 000007
【図１】
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